Астрономи представили найдетальнішу карту темної матерії у Всесвіті

Астрономи представили найдетальнішу карту темної матерії у Всесвіті — невидимої субстанції, яка визначила архітектуру космосу і створила умови для появи життя. Результати дослідження, опублікованого 26 січня в журналі Nature Astron­o­my, базуються на нових спостереженнях космічного телескопа Джеймса Вебба та стали плодом співпраці науковців з Університету Дарема, Лабораторії реактивного руху NASA і Швейцарської вищої технічної школи Лозанни.

На зорі Всесвіту темна і звичайна матерія були розподілені рівномірно. Саме темна матерія першою утворила гравітаційні «ями», які притягнули звичайну матерію, заклавши основу для формування зірок, галактик і планет. Нова карта підтверджує: протягом усієї історії космосу саме тяжіння темної матерії спрямовувало еволюцію видимого світу.

У 2007 році астрономи склали першу детальну карту прихованої темної матерії поля COSMOS. Вимірюючи, як гравітація невидимої матерії викривляє світло фонових галактик, карта показує, як розподіляється темна матерія і діє як прихована основа, на якій побудовані видимі галактики. Джерело: NASA, ESA та Р. Массі (Каліфорнійський технологічний інститут)

Спостереження охопили ділянку неба в сузір’ї Секстанта, яка за площею у 2,5 раза перевищує повний Місяць. Телескоп Вебба працював над цією областю 255 годин, зафіксувавши майже 800 тисяч галактик. Вчені вимірювали, як маса темної матерії викривляє простір і змінює траєкторію світла від далеких галактик — ефект гравітаційного лінзування дозволив «намалювати» невидиму структуру.

Використовуючи дані космічного телескопа Джеймса Вебба, астрономи створили одну з найдетальніших на сьогоднішній день карт темної матерії. Вимірюючи, як гравітація невидимої матерії викривляє світло фонових галактик, карта показує, як темна матерія діє як прихована основа, на якій побудовані видимі галактики. Накладені контури позначають області з однаковою щільністю темної матерії, виділяючи місця, де ця невидима матерія – показана тут синім кольором – має найбільшу концентрацію. Джерело: д‑р Гевін Леруа/співпраця COS­MOS-Webb

Результати показали майже повне накладання темної матерії на звичайну. «Темна матерія тримає галактики разом — без неї Чумацький Шлях просто розпався б», — наголосив професор Річард Мессі з Даремського університету.

У майбутньому команда планує масштабувати роботу завдяки місії Європейського космічного агентства «Euclid» та телескопу NASA імені Ненсі Грейс Роман. Нові карти дадуть змогу глибше зрозуміти властивості темної матерії та її еволюцію, а нинішня ділянка стане еталонною точкою для всіх подальших спостережень.